Dönme ekseni etrafındaki hareket, doğadaki nesnelerin yaygın hareket türlerinden biridir. Bu yazıda bu tür hareketleri dinamik ve kinematik açıdan ele alacağız. Ayrıca temel fiziksel büyüklükleri birbirine bağlayan formüller de sunuyoruz.

Nasıl bir hareketten bahsediyoruz?

Kelimenin tam anlamıyla cisimlerin bir daire içindeki hareketinden, yani dönmelerinden bahsedeceğiz. Çarpıcı bir örnek bu tür bir hareket, hareket halindeyken bir arabanın veya bisikletin tekerleğinin dönmesidir araç. Buz üzerinde karmaşık piruetler yapan bir artistik patencinin kendi ekseni etrafında dönüşü. Veya gezegenimizin Güneş etrafında ve kendi ekseni etrafında tutulum düzlemine eğimli dönmesi.

Gördüğünüz gibi, söz konusu hareket türünün önemli bir unsuru dönme eksenidir. Herhangi bir şekle sahip bir cismin her noktası, onun etrafında dairesel hareketler yapar. Bir noktadan eksene olan mesafeye dönme yarıçapı denir. Tüm mekanik sistemin birçok özelliği, örneğin atalet momenti, değerine bağlıdır. doğrusal hız ve diğerleri.

Cisimlerin uzaydaki doğrusal öteleme hareketinin nedeni, onlara etki eden dış kuvvet ise, o zaman dönme ekseni etrafındaki hareketin nedeni, dış kuvvet momentidir. Bu miktar, uygulanan F¯ kuvvetinin vektör çarpımı ve uygulandığı noktadan r¯ eksenine olan uzaklık vektörü olarak tanımlanır; yani:

M¯ momentinin etkisi sistemde α¯ açısal ivmesinin ortaya çıkmasına neden olur. Her iki miktar da belirli bir I katsayısı aracılığıyla aşağıdaki eşitlikle birbiriyle ilişkilidir:

I miktarına eylemsizlik momenti denir. Hem vücudun şekline hem de içindeki kütlenin dağılımına ve dönme eksenine olan mesafeye bağlıdır. Önemli bir nokta için aşağıdaki formülle hesaplanır:

Eğer dış sıfır ise sistem açısal momentumunu (L¯) korur. Bu, tanıma göre şuna eşit olan başka bir vektör miktarıdır:

Burada p¯ doğrusal bir dürtüdür.

Torkun korunumu kanunu L¯ genellikle aşağıdaki biçimde yazılır:

Burada ω açısal hızdır. Makalede daha ayrıntılı olarak tartışılacaktır.

Dönme kinematiği

Dinamikten farklı olarak, fiziğin bu dalı, cisimlerin uzaydaki konumlarındaki zaman içindeki değişikliklerle ilişkili, yalnızca pratik önemli miktarları dikkate alır. Yani dönme kinematiğinin çalışma nesneleri hızlar, ivmeler ve dönme açılarıdır.

Öncelikle açısal hızı tanıtalım. Bir cismin birim zamanda döndüğü açı olarak anlaşılır. Anlık açısal hızın formülü şöyledir:

Eğer cisim eşit zaman aralıklarında eşit açılarla dönüyorsa bu dönmeye düzgün denir. Ortalama açısal hız formülü bunun için geçerlidir:

ω, SI sisteminde karşılıklı saniyelere (s -1) karşılık gelen, saniye başına radyan cinsinden ölçülür.

Düzensiz dönme durumunda açısal ivme α kavramı kullanılır. ω değerinin zaman içindeki değişim oranını belirler, yani:

α = dω/dt = d 2 θ/dt 2

α, saniye kare başına radyan cinsinden ölçülür (SI - s -2 cinsinden).

Eğer vücut başlangıçta ω 0 hızında düzgün bir şekilde döndüyse ve daha sonra sabit bir α ivmesiyle hızını artırmaya başladıysa, böyle bir hareket aşağıdaki formülle açıklanabilir:

θ = ω 0 *t + α*t 2 /2

Bu eşitlik açısal hız denklemlerinin zamana göre integrali alınarak elde edilir. θ formülü, sistemin t zamanında dönme ekseni etrafında yapacağı devir sayısını hesaplamanıza olanak tanır.

Doğrusal ve açısal hızlar

Her iki hız da birbiriyle ilişkilidir. Bir eksen etrafındaki dönüş hızından bahsederken hem doğrusal hem de açısal özellikler kastedilebilir.

Bazı maddi noktaların bir eksen etrafında r mesafesinde ve ω hızıyla döndüğünü varsayalım. O zaman doğrusal hızı v şuna eşit olacaktır:

Doğrusal ve açısal hız arasındaki fark önemlidir. Bu nedenle, ω düzgün dönüş sırasında eksene olan mesafeye bağlı değildir, v'nin değeri ise r'nin artmasıyla doğrusal olarak artar. Son gerçek Dönme yarıçapındaki bir artışla vücudu dairesel bir yörüngede tutmanın neden daha zor olduğunu açıklar (doğrusal hızı ve bunun sonucunda atalet kuvvetleri artar).

Dünyanın ekseni etrafındaki dönüş hızını hesaplama görevi

Herkes gezegenimizin içinde olduğunu biliyor Güneş Sistemi iki tür dönme hareketi gerçekleştirir:

• kendi ekseni etrafında;
• yıldızın etrafında.

Bunlardan ilki için ω ve v hızlarını hesaplayalım.

Açısal hızı belirlemek zor değildir. Bunu yapmak için, gezegenin 24 saatte 2 * pi radyana eşit tam bir devrim yaptığını unutmayın (kesin değer 23 saat 56 dakika 4,1 saniyedir). O zaman ω değeri şuna eşit olacaktır:

ω = 2*pi/(24*3600) = 7,27*10 -5 rad/s

Hesaplanan değer küçüktür. Şimdi ω'nin mutlak değerinin v'den ne kadar farklı olduğunu gösterelim.

Ekvatorun enleminde gezegenin yüzeyinde bulunan noktalar için doğrusal hızı v hesaplayalım. Dünya yassı bir top olduğundan, ekvator yarıçapı kutup yarıçapından biraz daha büyüktür. 6378 kilometredir. İki hızı bağlamak için formülü kullanarak şunu elde ederiz:

v = ω*r = 7,27*10 -5 *6378000 ≈ 464 m/s

Ortaya çıkan hız 1670 km/saattir ve bu, sesin havadaki hızından (1235 km/saat) daha yüksektir.

Dünyanın kendi ekseni etrafında dönmesi, uçarken dikkate alınması gereken Coriolis kuvvetinin ortaya çıkmasına neden olur. balistik füzeler. Aynı zamanda birçok şeyin nedeni atmosferik olaylarörneğin batıya doğru alize rüzgarlarının yönündeki sapmalar.

Dünya sürekli hareket halindedir, Güneş'in etrafında ve kendi ekseni etrafında dönmektedir. Bu hareket ve Dünya ekseninin sürekli eğimi (23,5°), normal fenomen olarak gözlemlediğimiz etkilerin çoğunu belirler: gece ve gündüz (Dünya'nın kendi ekseni etrafında dönmesi nedeniyle), mevsimlerin değişmesi (zamanın değişmesi nedeniyle). Dünya ekseninin eğimi) ve farklı bölgelerdeki farklı iklim. Küreler döndürülebilir ve eksenleri Dünya'nın ekseni gibi bir eğime sahiptir (23,5 °), böylece bir küre yardımıyla Dünyanın kendi ekseni etrafındaki hareketini oldukça doğru bir şekilde takip edebilirsiniz ve "Dünya - Güneş" yardımıyla "sistemiyle Dünya'nın Güneş etrafındaki hareketini takip edebilirsiniz.

Dünyanın kendi ekseni etrafında dönmesi

Dünya kendi ekseni etrafında batıdan doğuya doğru döner (Kuzey Kutbu'ndan bakıldığında saat yönünün tersine). Dünyanın kendi ekseni etrafında bir tam dönüşünü tamamlaması 23 saat 56 dakika 4,09 saniye sürer. Gece ve gündüz dünyanın dönmesinden kaynaklanır. Dünyanın kendi ekseni etrafındaki dönüşünün açısal hızı veya Dünya yüzeyindeki herhangi bir noktanın dönme açısı aynıdır. Bir saatte 15 derece oluyor. Ancak ekvatorun herhangi bir yerindeki doğrusal dönüş hızı yaklaşık olarak saatte 1.669 kilometredir (464 m/s), kutuplarda sıfıra düşer. Örneğin 30° enleminde dönüş hızı 1445 km/saattir (400 m/s).
Çevremizdeki tüm nesnelerin bizimle paralel ve eşzamanlı olarak aynı hızda hareket etmesi ve etrafımızdaki nesnelerin "göreli" hareketinin olmaması gibi basit bir nedenden dolayı Dünyanın dönüşünü fark etmiyoruz. Örneğin bir gemi, sakin bir havada, su yüzeyinde dalgalar olmadan, hızlanma veya frenleme olmadan, düzgün bir şekilde denizde hareket ediyorsa, böyle bir geminin, kabinsiz bir kabinde olduğumuzda nasıl hareket ettiğini hiç hissetmeyeceğiz. Kabin içindeki tüm nesneler bize ve gemiye paralel hareket edeceğinden lumboz.

Dünyanın Güneş etrafındaki hareketi

Dünya kendi ekseni etrafında dönerken, kuzey kutbundan bakıldığında Güneş'in etrafında da batıdan doğuya doğru saat yönünün tersine döner. Dünyanın Güneş etrafında tam bir devrimi tamamlaması bir yıldız yılını (yaklaşık 365.2564 gün) alır. Dünyanın Güneş etrafında izlediği yola Dünya'nın yörüngesi denir ve bu yörünge tam anlamıyla yuvarlak değildir. Dünya'nın Güneş'e olan ortalama uzaklığı yaklaşık 150 milyon kilometredir ve bu uzaklık 5 milyon kilometreye kadar değişerek küçük oval bir yörünge (elips) oluşturur. Dünyanın yörüngesinde Güneş'e en yakın noktaya Perihelion denir. Dünya bu noktayı Ocak ayı başlarında geçer. Dünyanın yörüngesinde Güneş'e en uzak noktaya Aphelion denir. Dünya bu noktayı temmuz başında geçer.
Dünyamız Güneş etrafında eliptik bir yol boyunca hareket ettiğinden yörüngedeki hız değişir. Temmuz ayında hız minimumdur (29,27 km/sn) ve aphelion'u (animasyondaki üst kırmızı nokta) geçtikten sonra hızlanmaya başlar, Ocak ayında hız maksimuma (30,27 km/sn) geçtikten sonra yavaşlamaya başlar. günberi (alt kırmızı nokta).
Dünya, Güneş etrafında bir devrim yaparken, 365 gün, 6 saat, 9 dakika ve 9,5 saniyede 942 milyon kilometreye eşit bir mesafe kat ediyor, yani Dünya ile birlikte Güneş'in etrafında ortalama 30 km hızla koşuyoruz. Saniyede km (veya saatte 107.460 km) ve aynı zamanda Dünya kendi ekseni etrafında her 24 saatte bir (yılda 365 kez) dönmektedir.
Aslında, Dünya'nın hareketini daha dikkatli düşünürsek, çok daha karmaşıktır, çünkü Dünya çeşitli faktörlerden etkilenir: Ay'ın Dünya etrafında dönmesi, diğer gezegenlerin ve yıldızların çekiciliği.

Gezegenimiz sürekli hareket halindedir:

• kendi ekseni etrafında dönme, Güneş etrafında hareket;
• Güneş'in galaksimizin merkezi etrafında dönmesi;
• Yerel gökada grubu ve diğerlerinin merkezine göre hareket.

Dünyanın kendi ekseni etrafındaki hareketi

Dünyanın kendi ekseni etrafında dönmesi(Şekil 1). Dünyanın ekseni, etrafında döndüğü hayali bir çizgi olarak alınır. Bu eksen, tutulum düzlemine dik olan noktadan 23°27" sapmıştır. Dünyanın ekseni, Dünya yüzeyiyle iki noktada kesişir - kutuplar - Kuzey ve Güney. Kuzey Kutbu'ndan bakıldığında, Dünya'nın dönüşü saat yönünün tersine gerçekleşir veya Yaygın inanışa göre batıdan doğuya doğru.Gezegen kendi ekseni etrafındaki tam dönüşünü bir günde tamamlıyor.

Pirinç. 1. Dünyanın kendi ekseni etrafında dönmesi

Gün bir zaman birimidir. Yıldız ve güneş günleri vardır.

Yıldız günü- Bu, Dünya'nın yıldızlara göre kendi ekseni etrafında döneceği süredir. 23 saat 56 dakika 4 saniyeye eşittirler.

Güneşli gün- Bu, Dünya'nın Güneş'e göre kendi ekseni etrafında döndüğü süredir.

Gezegenimizin kendi ekseni etrafında dönme açısı tüm enlemlerde aynıdır. Bir saat içinde Dünya yüzeyindeki her nokta orijinal konumundan 15° hareket eder. Ancak aynı zamanda hareket hızı da ters yöndedir. orantılı bağımlılık coğrafi enlemde: ekvatorda 464 m/s, 65° enlemde ise yalnızca 195 m/s.

Dünyanın kendi ekseni etrafında döndüğü 1851 yılında J. Foucault tarafından yapılan deneyle kanıtlanmıştır. Paris'te Pantheon'da kubbenin altına bir sarkaç asıldı ve altında bölmeli bir daire vardı. Sonraki her hareketle sarkaç yeni bölümlere ayrıldı. Bu ancak sarkacın altındaki Dünya yüzeyinin dönmesi durumunda gerçekleşebilir. Sarkacın salınım düzleminin ekvatordaki konumu değişmez çünkü düzlem meridyenle çakışır. Dünyanın eksenel dönüşünün önemli coğrafi sonuçları vardır.

Dünya döndüğünde, gezegenin şeklinin şekillenmesinde önemli rol oynayan ve yerçekimi kuvvetini azaltan merkezkaç kuvveti ortaya çıkar.

Eksenel dönmenin en önemli sonuçlarından bir diğeri de dönme kuvvetinin oluşmasıdır. Coriolis kuvvetleri. 19. yüzyılda ilk kez mekanik alanında çalışan bir Fransız bilim adamı tarafından hesaplanmıştır. G.Coriolis (1792-1843). Bu, hareketli bir referans çerçevesinin dönüşünün maddi bir noktanın göreceli hareketi üzerindeki etkisini hesaba katmak için uygulamaya konulan atalet kuvvetlerinden biridir. Etkisi kısaca şu şekilde ifade edilebilir: Kuzey Yarımküre'de hareket eden her cisim sağa, Güney Yarımküre'de ise sola saptırılır. Ekvatorda Coriolis kuvveti sıfırdır (Şekil 3).

Pirinç. 3. Coriolis kuvvetinin etkisi

Coriolis kuvvetinin etkisi coğrafi zarfın birçok olgusunu kapsamaktadır. Saptırma etkisi özellikle hareket yönünde fark edilir hava kütleleri. Dünyanın dönüşünün saptırıcı kuvvetinin etkisi altında, her iki yarım kürenin ılıman enlemlerindeki rüzgarlar ağırlıklı olarak batı yönünü ve tropikal enlemlerde - doğu yönünü alır. Coriolis kuvvetinin benzer bir tezahürü okyanus sularının hareketi yönünde bulunur. Asimetri de bu kuvvetle ilişkilidir nehir vadileri(Kuzey Yarımküre'de sağ kıyı genellikle yüksektir ve Güney Yarımküre'de sol kıyı genellikle yüksektir).

Dünyanın kendi ekseni etrafında dönmesi aynı zamanda güneş ışığının da hareketine yol açar. yeryüzü doğudan batıya, yani gece ve gündüzün değişmesine.

Gece ve gündüzün değişimi canlı ve cansız doğada günlük bir ritim yaratır. Sirkadiyen ritim, ışık ve sıcaklık koşullarıyla yakından ilişkilidir. Sıcaklığın günlük değişimi, gündüz ve gece esintileri vb. iyi bilinmektedir.Canlı doğada sirkadiyen ritimler de meydana gelir - fotosentez yalnızca gündüzleri mümkündür, çoğu bitki çiçeklerini farklı saatlerde açar; Bazı hayvanlar gündüzleri aktiftir, bazıları ise geceleri. İnsan hayatı da sirkadiyen bir ritimle akar.

Dünyanın kendi ekseni etrafında dönmesinin bir diğer sonucu da gezegenimizin farklı noktaları arasındaki zaman farkıdır.

1884'ten bu yana bölge saati benimsendi, yani Dünya'nın tüm yüzeyi her biri 15°'lik 24 saat dilimine bölündü. Arka standart zaman kabul etmek Yerel zaman her kuşağın orta meridyeni. Komşu saat dilimlerindeki saatler bir saat farklılık gösterir. Kuşakların sınırları siyasi, idari ve ekonomik sınırlar dikkate alınarak çizilmektedir.

Sıfır kuşağı, başlangıç ​​meridyeninin her iki yanında uzanan Greenwich kuşağı (adını Londra yakınlarındaki Greenwich Gözlemevi'nden almıştır) olarak kabul edilir. Başlangıç ​​veya başlangıç ​​meridyeninin zamanı dikkate alınır Evrensel zaman.

Meridyen 180° uluslararası olarak alınır tarih çizgisi— yüzeydeki koşullu çizgi küre, her iki tarafta da saat ve dakikalar çakışıyor ve takvim tarihleri bir gün farklılık gösterir.

Yaz aylarında gün ışığından daha akılcı faydalanmak amacıyla ülkemizde 1930 yılında doğum zamanı, saat diliminden bir saat ileri. Bunu başarmak için saatin ibreleri bir saat ileri alındı. Bu bakımdan ikinci saat diliminde yer alan Moskova, üçüncü saat dilimine göre yaşamaktadır.

1981'den bu yana, Nisan'dan Ekim'e kadar zaman bir saat ileri alındı. Bu sözde yaz zamanı. Enerji tasarrufu sağlamak amacıyla tanıtılmaktadır. Yaz aylarında Moskova standart saatten iki saat ileridedir.

Moskova'nın bulunduğu saat diliminin saati Moskova.

Dünyanın Güneş etrafındaki hareketi

Kendi ekseni etrafında dönen Dünya, aynı anda Güneş'in etrafında dönerek dairenin etrafını 365 gün 5 saat 48 dakika 46 saniyede tamamlar. Bu döneme denir astronomik yıl. Kolaylık sağlamak için, yılda 365 gün olduğuna ve her dört yılda bir, altı saatin 24 saatinin "biriktiği", yılda 365 değil 366 gün olduğuna inanılmaktadır. Bu yılın adı artık yıl ve Şubat ayına bir gün eklenir.

Dünyanın Güneş etrafında hareket ettiği uzaydaki yola denir yörünge(Şekil 4). Dünyanın yörüngesi eliptik olduğundan Dünya'dan Güneş'e olan mesafe sabit değildir. Dünya bulunduğunda günberi(Yunanca'dan peri- yakın, yakın ve Helios- Güneş) - Güneş'e en yakın yörünge noktası - 3 Ocak'ta mesafe 147 milyon km'dir. Şu anda Kuzey Yarımküre'de kış yaşanıyor. Güneş'e en uzak mesafe günöte(Yunanca'dan aro- uzakta ve Helios- Güneş) - Güneş'ten en uzak mesafe - 5 Temmuz. 152 milyon km'ye eşittir. Şu anda Kuzey Yarımküre'de yaz mevsimi yaşanıyor.

Pirinç. 4. Dünyanın Güneş etrafındaki hareketi

Dünyanın Güneş etrafındaki yıllık hareketi, Güneş'in gökyüzündeki konumunun sürekli değişmesiyle gözlemlenir - Güneş'in öğlen yüksekliği ve gün doğumu ve gün batımının konumu, güneşin aydınlık ve karanlık kısımlarının süresi. gün değişir.

Yörüngede hareket ederken dünyanın ekseninin yönü değişmez, daima Kuzey Yıldızına doğru yönlendirilir.

Dünya'dan Güneş'e olan mesafedeki değişikliklerin bir sonucu olarak ve Dünya'nın ekseninin Güneş etrafındaki hareket düzlemine eğimi nedeniyle, yıl boyunca Dünya'da eşit olmayan bir güneş radyasyonu dağılımı gözlenmektedir. Dönme ekseni yörünge düzlemine eğik olan tüm gezegenlerin karakteristik özelliği olan mevsim değişimi bu şekilde gerçekleşir. (ekliptik) 90°'den farklıdır. Gezegenin Kuzey Yarımküre'deki yörünge hızı daha yüksektir. kış zamanı ve yazın daha az. Bu nedenle, kış yarı yılı 179 gün, yaz yarı yılı ise 186 gün sürer.

Dünyanın Güneş etrafındaki hareketi ve Dünya ekseninin yörünge düzlemine 66,5° eğik olması sonucunda gezegenimizde mevsim değişiminin yanı sıra gece ve gündüzün uzunluğunda da değişim yaşanmaktadır.

Dünyanın Güneş etrafında dönüşü ve Dünya'da mevsimlerin değişimi Şekil 2'de gösterilmektedir. 81 (Kuzey Yarımküre'deki mevsimlere göre ekinokslar ve gündönümleri).

Yılda yalnızca iki kez - ekinoksun olduğu günlerde, Dünya genelinde gece ve gündüzün uzunluğu neredeyse aynıdır.

Ekinoks- ekliptik boyunca yıllık görünür hareketi sırasında Güneş'in merkezinin gök ekvatorunu geçtiği an. İlkbahar ve sonbahar ekinoksları vardır.

20-21 Mart ve 22-23 Eylül ekinoks günlerinde Dünya'nın Güneş etrafındaki dönüş ekseninin eğimi Güneş'e göre nötrdür ve gezegenin ona bakan kısımları kutuptan uca eşit şekilde aydınlatılmaktadır. direk (Şekil 5). Güneş ışınları ekvatora dik olarak düşer.

En uzun gündüz ve en kısa gece gündüz yaşanır yaz gündönümü.

Pirinç. 5. Ekinoks günlerinde Dünyanın Güneş tarafından aydınlatılması

Gündönümü- Güneş'in merkezinin ekvatordan en uzak ekliptik noktalarını (gündönümü noktaları) geçtiği an. Yaz ve kış gündönümleri vardır.

Yaz gündönümü olan 21-22 Haziran'da Dünya, ekseninin kuzey ucunun Güneş'e doğru eğik olduğu bir konumdadır. Ve ışınlar ekvatora değil, enlemi 23°27" olan kuzey dönencesine dikey olarak düşer. Yalnızca kutup bölgeleri değil, aynı zamanda bunların ötesinde 66° enlemine kadar olan alan da günün her saatinde aydınlatılır. 33" (Kuzey Kutup Dairesi). Şu anda Güney Yarımküre'de, yalnızca ekvator ile güney Kuzey Kutup Dairesi (66°33") arasında kalan kısım aydınlatılmaktadır. Bunun ötesinde, bu günde dünyanın yüzeyi aydınlatılmamaktadır.

Bir günde kış gündönümü 21-22 Aralık'ta her şey tersi oluyor (Şekil 6). Güneş ışınları zaten güney tropiklerine dikey olarak düşüyor. Güney Yarımküre'de aydınlatılan alanlar sadece ekvator ile tropik kuşak arasında değil, Güney Kutbu'nun çevresidir. Bu durum bahar ekinoksuna kadar devam eder.

Pirinç. 6. Kış gündönümünde Dünya'nın aydınlatılması

Gündönümü günlerinde Dünya'nın iki paralelinde, öğle vakti Güneş doğrudan gözlemcinin başının üzerinde, yani zirvededir. Bu tür paralelliklere denir tropikler. Kuzey Tropik'te (23° K) Güneş 22 Haziran'da, Güney Tropik'te (23° G) 22 Aralık'ta zirvededir.

Ekvatorda gündüz her zaman geceye eşittir. Güneş ışınlarının dünya yüzeyine geliş açısı ve oradaki günün uzunluğu çok az değiştiğinden mevsimlerin değişimi belirgin değildir.

Kuzey Kutup Daireleri kutup gün ve gecelerinin yaşandığı bölgelerin sınırları olması bakımından dikkat çekicidir.

Kutup günü- Güneş'in ufkun altına düşmediği dönem. Kutup Kuzey Kutup Dairesi'nden ne kadar uzaksa kutup günü o kadar uzun olur. Kuzey Kutup Dairesi enleminde (66,5°) yalnızca bir gün sürer, kutupta ise 189 gün sürer. Kuzey Yarımküre'de, Kuzey Kutup Dairesi'nin enleminde, kutup günü yaz gündönümü olan 22 Haziran'da ve Güney Yarımküre'de, Güney Kuzey Kutup Dairesi'nin enleminde 22 Aralık'ta kutlanır.

kutup gecesi Kuzey Kutup Dairesi enleminde bir günden kutuplarda 176 güne kadar sürer. Kutup gecesinde Güneş ufkun üzerinde görünmez. Kuzey Kutup Dairesi'nin enlemindeki Kuzey Yarımküre'de bu fenomen 22 Aralık'ta gözleniyor.

Bunu not etmemek mümkün değil mucizevi fenomen doğa, beyaz geceler gibi. Beyaz Geceler- bunlar yazın başında, akşam şafağının sabaha yaklaştığı ve alacakaranlığın bütün gece sürdüğü parlak gecelerdir. Gece yarısı Güneş'in merkezi ufkun 7°'den fazla altına düşmediğinde, her iki yarım kürede de 60°'yi aşan enlemlerde gözlenirler. St.Petersburg'da (yaklaşık 60° Kuzey) beyaz geceler 11 Haziran'dan 2 Temmuz'a kadar, Arkhangelsk'te (64° Kuzey) - 13 Mayıs'tan 30 Temmuz'a kadar sürer.

Yıllık hareketle bağlantılı olarak mevsimsel ritim öncelikle dünya yüzeyinin aydınlatılmasını etkiler. Güneş'in Dünya'daki ufuk çizgisi üzerindeki yüksekliğinin değişmesine bağlı olarak beş tane vardır. aydınlatma bölgeleri. Sıcak kemer Kuzey ve Güney Tropikleri (Yengeç Dönencesi ve Oğlak Dönencesi) arasında yer alır, dünya yüzeyinin %40'ını kaplar ve farklıdır. en büyük sayı Güneş'ten gelen ısı. Tropikler arasında ve Arktik çevreler Güney ve Kuzey Yarımkürelerde ise ılıman bölgeler aydınlatma Yılın mevsimleri burada zaten ifade ediliyor: tropik bölgelerden ne kadar uzaksa, yazlar o kadar kısa ve serin, o kadar uzun ve daha soğuk kış. Kuzey ve Güney Yarımkürelerdeki kutup bölgeleri Kuzey Kutup Daireleri ile sınırlıdır. Burada Güneş'in ufkun üzerindeki yüksekliği yıl boyunca düşüktür, dolayısıyla güneş ısısı miktarı minimum düzeydedir. Kutup bölgeleri kutup günleri ve geceleri ile karakterize edilir.

Yalnızca mevsimlerin değişmesi ve buna bağlı olarak dünya yüzeyinin enlemler boyunca aydınlatılmasının eşitsizliği değil, aynı zamanda Dünya'nın Güneş etrafındaki yıllık hareketine de bağlıdır, aynı zamanda süreçlerin önemli bir kısmı da coğrafi zarf: Hava koşullarındaki mevsimsel değişiklikler, nehir ve göllerin rejimi, bitki ve hayvanların yaşamındaki ritim, tarımsal işin türleri ve zamanlaması.

Takvim.Takvim- Uzun zaman dilimlerini hesaplamak için bir sistem. Bu sistem gök cisimlerinin hareketiyle ilişkili periyodik doğal olaylara dayanmaktadır. Takvim astronomik olayları kullanır - mevsimlerin, gündüz ve gecenin değişimi, değişim Ay evreleri. İlk takvim 4. yüzyılda oluşturulan Mısır takvimiydi. M.Ö e. 1 Ocak 45'te Julius Caesar, Rus Ortodoks Kilisesi tarafından hala kullanılan Jülyen takvimini tanıttı. Jülyen yılının uzunluğunun 16. yüzyılda astronomik yıldan 11 dakika 14 saniye daha uzun olması nedeniyle. 10 günlük birikmiş “hata” - ilkbahar ekinoksunun günü 21 Mart'ta değil, 11 Mart'ta gerçekleşti. Bu hata 1582'de Papa Gregory XIII'ün kararnamesi ile düzeltildi. Gün sayımı 10 gün ileri alındı ​​ve 4 Ekim'den sonraki günün Cuma olarak kabul edilmesi öngörülüyordu, ancak 5 Ekim değil, 15 Ekim. İlkbahar ekinoksu tekrar 21 Mart'a geri döndü ve takvime Gregoryen takvimi adı verilmeye başlandı. Rusya'da 1918'de tanıtıldı. Ancak bir takım dezavantajları da var: ayların eşit olmayan uzunluğu (28, 29, 30, 31 gün), çeyreklerin eşitsizliği (90, 91, 92 gün), sayılarının tutarsızlığı aylar haftanın gününe göre.

V = (R e R p R p 2 + R e 2 t g 2 φ + R p 2 h R p 4 + R e 4 t g 2 φ) ω (\displaystyle v=\left((\frac (R_(e)) \,R_(p))(\sqrt ((R_(p))^(2)+(R_(e))^(2)\,(\mathrm (tg) ^(2)\varphi )))) +(\frac ((R_(p))^(2)h)(\sqrt ((R_(p))^(4)+(R_(e))^(4)\,\mathrm (tg) ^ (2)\varphi )))\sağ)\omega ), Nerede R e (\displaystyle R_(e))= 6378,1 km - ekvator yarıçapı, R p (\displaystyle R_(p))= 6356,8 km - kutup yarıçapı.

• Doğudan batıya bu hızda uçan bir uçak (12 km yükseklikte: Moskova enleminde 936 km/saat, St. Petersburg enleminde 837 km/saat) eylemsizlik referans çerçevesinde hareketsiz olacaktır.
• Dünyanın kendi ekseni etrafında bir yıldız günü periyoduyla ve Güneş etrafında bir yıllık bir periyotla dönmesinin üst üste gelmesi, güneş ve yıldız günlerinin eşitsizliğine yol açar: ortalama güneş gününün uzunluğu tam olarak 24 saattir, yani yıldız gününden 3 dakika 56 saniye daha uzun.

Fiziksel anlam ve deneysel doğrulama

Dünyanın kendi ekseni etrafında dönmesinin fiziksel anlamı

Herhangi bir hareket göreceli olduğundan, belirli bir cismin hareketinin incelendiği belirli bir referans sistemini belirtmek gerekir. Dünyanın hayali bir eksen etrafında döndüğünü söylediklerinde, bunun herhangi bir eylemsiz referans çerçevesine göre dönme hareketi gerçekleştirdiği ve bu dönme periyodunun yıldız gününe eşit olduğu anlamına gelir - Dünya'nın tam bir devrim periyodu ( gök küresi) gök küresine (Dünya) göre.

Dünyanın kendi ekseni etrafında dönmesine ilişkin tüm deneysel kanıtlar, Dünya ile ilişkili referans sisteminin özel tipte eylemsiz olmayan bir referans sistemi - eylemsiz referans sistemlerine göre dönme hareketi gerçekleştiren bir referans sistemi - olduğunun kanıtına iner.

Atalet hareketinden farklı olarak (yani, atalet referans çerçevelerine göre tekdüze doğrusal hareket), kapalı bir laboratuvarın ataletsiz hareketini tespit etmek için dış cisimlerin gözlemlerini yapmak gerekli değildir - bu tür hareket, yerel deneyler kullanılarak tespit edilir (yani, Bu laboratuvarda yürütülen deneyler). Kelimenin bu anlamında, Dünya'nın kendi ekseni etrafında dönmesini de içeren eylemsiz olmayan harekete mutlak denilebilir.

Atalet kuvvetleri

Merkezkaç kuvvetinin etkileri

Serbest düşüş ivmesinin coğrafi enleme bağımlılığı. Deneyler, serbest düşüşün ivmesinin coğrafi enleme bağlı olduğunu gösteriyor: direğe ne kadar yakınsa o kadar büyük olur. Bu, merkezkaç kuvvetinin etkisi ile açıklanmaktadır. Birincisi, dünya yüzeyindeki daha yüksek enlemlerde bulunan noktalar dönme eksenine daha yakındır ve bu nedenle direğe yaklaşıldığında mesafe artar. r (\displaystyle r) dönme ekseninden itibaren azalarak kutupta sıfıra ulaşır. İkincisi, enlem arttıkça merkezkaç kuvveti vektörü ile ufuk düzlemi arasındaki açı azalır, bu da merkezkaç kuvvetinin dikey bileşeninde bir azalmaya yol açar.

Bu fenomen, 1672'de Fransız gökbilimci Jean Richet'in Afrika'da yaptığı bir keşif gezisi sırasında ekvatordaki sarkaçlı saatin Paris'tekinden daha yavaş çalıştığını keşfetmesiyle keşfedildi. Newton çok geçmeden bunu, bir sarkacın salınım periyodunun, merkezkaç kuvvetinin etkisi nedeniyle ekvatorda azalan yerçekimine bağlı ivmenin kareköküyle ters orantılı olduğunu söyleyerek açıkladı.

Dünyanın yassılığı. Merkezkaç kuvvetinin etkisi, Dünya'nın kutuplarda basık olmasına yol açar. 17. yüzyılın sonunda Huygens ve Newton tarafından tahmin edilen bu fenomen, ilk olarak 1730'ların sonlarında Pierre de Maupertuis tarafından, Peru'da bu sorunu çözmek için özel olarak donatılmış (Pierre Bouguer liderliğindeki) iki Fransız keşif gezisinden elde edilen verilerin işlenmesi sonucunda keşfedildi. ve Charles de la Condamine) ve Lapland (Alexis Clairaut ve Maupertuis'in liderliğinde).

Coriolis kuvvet etkileri: laboratuvar deneyleri

Bu etki, sarkaç düzleminin tam dönüş periyodunun Dünya'nın kendi ekseni etrafındaki dönüş periyoduna (yıldız günleri) eşit olduğu kutuplarda en açık şekilde ifade edilmelidir. Genel durumda, periyot coğrafi enlemin sinüsüyle ters orantılıdır, ekvatorda sarkacın salınım düzlemi değişmez.

Jiroskop- Önemli bir eylemsizlik momentine sahip dönen bir cisim, eğer güçlü bir tedirginlik yoksa açısal momentumunu korur. Kutupta olmayan bir Foucault sarkacının başına ne geldiğini açıklamaktan yorulan Foucault, başka bir gösteri geliştirdi: Asılı bir jiroskop yönünü korudu, bu da gözlemciye göre yavaşça döndüğü anlamına geliyordu.

Silahın ateşlenmesi sırasında mermilerin sapması. Coriolis kuvvetinin gözlemlenebilir bir başka tezahürü, yatay yönde ateşlenen mermilerin yörüngelerinin (kuzey yarımkürede sağa, güney yarımkürede sola) sapmasıdır. Atalet referans sistemi açısından bakıldığında, meridyen boyunca ateşlenen mermiler için bu, Dünya'nın doğrusal dönüş hızının coğrafi enleme bağlı olmasından kaynaklanmaktadır: ekvatordan direğe doğru hareket ederken, mermi Hızın yatay bileşeni değişmezken, dünya yüzeyindeki noktaların doğrusal dönüş hızı azalır, bu da merminin meridyenden Dünya'nın dönüş yönünde yer değiştirmesine yol açar. Atış ekvatora paralel olarak ateşlendiyse, merminin paralelden yer değiştirmesi, merminin yörüngesinin Dünya'nın merkezi ile aynı düzlemde yer alması ve dünya yüzeyindeki noktaların belirli bir yönde hareket etmesi nedeniyledir. dünyanın dönme eksenine dik olan düzlem. Bu etki (meridyen boyunca atış durumunda) 17. yüzyılın 40'lı yıllarında Grimaldi tarafından tahmin edilmişti. İlk kez 1651'de Riccioli tarafından yayımlandı.

Serbest düşen cisimlerin dikeyden sapması. ( ) Vücudun hareket hızının büyük bir dikey bileşeni varsa, Coriolis kuvveti doğuya yönlendirilir, bu da serbestçe düşen gövdenin yörüngesinde karşılık gelen bir sapmaya yol açar (olmadan) Başlangıç ​​hızı) yüksek bir kuleden. Eylemsiz bir referans çerçevesinde ele alındığında etki, kulenin tepesinin Dünya'nın merkezine göre tabandan daha hızlı hareket etmesiyle açıklanır, bu nedenle gövdenin yörüngesi dar bir parabol haline gelir ve gövde kulenin tabanının biraz ilerisindedir.

Eötvös etkisi. Düşük enlemlerde, Coriolis kuvveti dünya yüzeyi boyunca hareket ederken dikey yönde yönlendirilir ve hareketi, vücudun batıya mı yoksa doğuya mı hareket ettiğine bağlı olarak yerçekimi ivmesinde bir artışa veya azalmaya yol açar. Bu etkiye, onu 20. yüzyılın başında deneysel olarak keşfeden Macar fizikçi Loránd Eötvös'ün onuruna Eötvös etkisi adı verilmektedir.

Açısal momentumun korunumu yasasını kullanan deneyler. Bazı deneyler açısal momentumun korunumu yasasına dayanmaktadır: eylemsiz bir referans çerçevesinde, açısal momentumun büyüklüğü (atalet momenti ile açısal dönme hızının çarpımına eşit) iç kuvvetlerin etkisi altında değişmez. . Kurulumun başlangıç ​​​​anında Dünya'ya göre sabit olması durumunda, eylemsiz referans sistemine göre dönüş hızı, Dünya'nın açısal dönüş hızına eşittir. Sistemin atalet momentini değiştirirseniz, dönüşünün açısal hızı değişmeli, yani Dünya'ya göre dönüş başlayacaktır. Dünya ile ilişkili eylemsiz olmayan bir referans çerçevesinde, Coriolis kuvvetinin bir sonucu olarak dönme meydana gelir. Bu fikir 1851'de Fransız bilim adamı Louis Poinsot tarafından önerildi.

Bu tür ilk deney 1910'da Hagen tarafından gerçekleştirildi: Düz bir enine çubuk üzerine iki ağırlık, Dünya yüzeyine göre hareketsiz olarak yerleştirildi. Daha sonra yükler arasındaki mesafe azaltıldı. Sonuç olarak kurulum dönmeye başladı. Daha da açıklayıcı bir deney, 1949'da Alman bilim adamı Hans Bucka tarafından gerçekleştirildi. Yaklaşık 1,5 metre uzunluğunda bir çubuk, dikdörtgen bir çerçeveye dik olarak yerleştirildi. Başlangıçta çubuk yataydı, kurulum Dünya'ya göre hareketsizdi. Daha sonra çubuk dikey konuma getirildi, bu da kurulumun atalet momentinde yaklaşık 10 4 kat bir değişikliğe ve Dünya'nın dönüş hızından 10 4 kat daha yüksek bir açısal hızla hızlı dönmesine neden oldu.

Banyoda huni.

Coriolis kuvveti çok zayıf olduğundan, bir lavabo veya küveti boşaltırken suyun girdap yönü üzerinde ihmal edilebilir bir etkiye sahiptir, dolayısıyla genel olarak hunideki dönüş yönü Dünya'nın dönüşüyle ​​ilişkili değildir. Coriolis kuvvetinin etkisi ancak dikkatli bir şekilde kontrol edilen deneylerle diğer faktörlerden ayrılabilir: Kuzey yarımkürede huni saat yönünün tersine, güney yarımkürede ise tam tersi dönecektir.

Coriolis kuvvet etkileri: çevredeki doğadaki olaylar

Optik deneyler

Dünyanın dönüşünü gösteren bir dizi deney Sagnac etkisine dayanmaktadır: eğer bir halka interferometre dönme hareketi gerçekleştirirse, o zaman göreceli etkilerden dolayı karşı yayılan ışınlarda bir faz farkı ortaya çıkar.

Δ φ = 8 π Bir λ c ω , (\displaystyle \Delta \varphi =(\frac (8\pi A)(\lambda c))\omega,)

Nerede bir (\displaystyle A)- halkanın ekvator düzlemine izdüşüm alanı (dönme eksenine dik düzlem), c (\displaystyle c)- ışık hızı, ω (\displaystyle \omega)- açısal dönüş hızı. Bu etki, Dünya'nın dönüşünü göstermek için Amerikalı fizikçi Michelson tarafından 1923-1925'te gerçekleştirilen bir dizi deneyde kullanıldı. Sagnac etkisini kullanan modern deneylerde, halka interferometrelerini kalibre etmek için Dünyanın dönüşünün dikkate alınması gerekir.

Başka deneysel gösteriler de var günlük rotasyon Toprak.

Düzensiz dönüş

Presesyon ve nutasyon

Dünyanın günlük dönüşü fikrinin tarihi

Antik Çağ

Gökyüzünün günlük dönüşünün Dünya'nın kendi ekseni etrafında dönmesiyle açıklanması ilk olarak Pisagor okulunun temsilcileri, Syracusanlar Hicetus ve Ecphantus tarafından önerildi. Bazı yeniden yapılanmalara göre, Dünya'nın dönüşü Croton'lu Pisagor Philolaus (MÖ 5. yüzyıl) tarafından da doğrulandı. Platon'un diyaloğunda Dünya'nın dönüşünün göstergesi olarak yorumlanabilecek bir ifade yer almaktadır. Timaeus .

Ancak Hicetas ve Ecphantes hakkında neredeyse hiçbir şey bilinmiyor ve hatta bazen onların varlığı bile sorgulanıyor. Bilim adamlarının çoğunluğuna göre, Philolaus'un dünya sistemindeki Dünya, Merkezi Ateş çevresinde dönme değil, öteleme hareketi gerçekleştiriyordu. Diğer eserlerinde Platon, Dünya'nın hareketsiz olduğu şeklindeki geleneksel görüşü takip ediyor. Ancak Dünya'nın dönmesi fikrinin Pontuslu filozof Heraclides (M.Ö. IV. yüzyıl) tarafından savunulduğuna dair çok sayıda kanıt bize ulaştı. Muhtemelen Heraclides'in başka bir varsayımı, Dünya'nın kendi ekseni etrafında döndüğü hipoteziyle ilişkilidir: her yıldız, dünya, hava, eter dahil olmak üzere bir dünyayı temsil eder ve bunların hepsi sonsuz uzayda bulunur. Nitekim gökyüzünün günlük dönüşü Dünya'nın dönüşünün bir yansıması ise yıldızların aynı küre üzerinde olmasının ön şartı ortadan kalkar.

Yaklaşık bir yüzyıl sonra, Dünya'nın döndüğü varsayımı, büyük gökbilimci Samoslu Aristarchus (M.Ö. 3. yüzyıl) tarafından önerilen ilk varsayımın bir parçası haline geldi. Aristarkus, Evrenin sonsuz olduğunu düşünen Babilli Seleucus (M.Ö. 2. yüzyıl) ve Pontuslu Herakleides tarafından destekleniyordu. Dünyanın günlük dönüşü fikrinin MS 1. yüzyılda destekçileri olduğu gerçeği. Örneğin, filozoflar Seneca, Dercyllidas ve gökbilimci Claudius Ptolemy'nin bazı ifadeleriyle kanıtlanmıştır. Ancak gökbilimcilerin ve filozofların büyük çoğunluğu Dünya'nın hareketsizliğinden şüphe duymuyordu.

Dünyanın hareketi fikrine karşı argümanlar Aristoteles ve Ptolemy'nin eserlerinde bulunur. Yani onun risalesinde Cennet Hakkında Aristoteles, Dünya'nın hareketsizliğini, dönen bir Dünya üzerinde dikey olarak yukarı doğru fırlatılan cisimlerin hareketlerinin başladığı noktaya düşemeyeceği gerçeğiyle haklı çıkarır: Dünya'nın yüzeyi, fırlatılan cismin altında kayacaktır. Aristoteles tarafından Dünya'nın hareketsizliği lehine verilen bir başka argüman, onun fiziksel teorisine dayanmaktadır: Dünya ağır bir cisimdir ve ağır cisimler, onun etrafında dönmek yerine, dünyanın merkezine doğru hareket etme eğilimindedir.

Ptolemy'nin çalışmasından, Dünya'nın dönüşü hipotezini destekleyenlerin, hem havanın hem de tüm dünyevi nesnelerin Dünya ile birlikte hareket ettiği yönündeki bu argümanlara yanıt verdikleri sonucu çıkıyor. Görünüşe göre, bu argümanda havanın rolü temelde önemlidir, çünkü gezegenimizin dönüşünü gizleyen şeyin Dünya ile birlikte hareketi olduğu ima edilmektedir. Ptolemy buna itiraz ediyor:

havadaki cisimler her zaman geride kalıyormuş gibi görünecek... Ve eğer bedenler havayla birlikte bir bütün olarak dönseydi, o zaman hiçbiri diğerinin önünde veya arkasında görünmezdi, uçarken ve fırlatırken yerinde kalırdı. bizzat gördüğümüz gibi sapmalar veya başka bir yere doğru hareketler yapmaz ve Dünya hareketsiz olmadığı için yavaşlamaz veya hızlanmaz.

Ortaçağ

Hindistan

Dünyanın kendi ekseni etrafında döndüğünü öne süren ilk ortaçağ yazarı, büyük Hintli gökbilimci ve matematikçi Aryabhata'ydı (5. yüzyılın sonları - 6. yüzyılın başları). Bunu eserinin çeşitli yerlerinde formüle etmiştir. Aryabhatiya, Örneğin:

Tıpkı ileriye doğru hareket eden bir gemideki bir adamın geriye doğru hareket eden sabit nesneleri görmesi gibi, bir gözlemci de... sabit yıldızların batıya doğru düz bir çizgide hareket ettiğini görür.

Bu fikrin Aryabhata'nın kendisine mi ait olduğu, yoksa eski Yunan gökbilimcilerinden mi ödünç aldığı bilinmiyor.

Aryabhata yalnızca bir gökbilimci olan Prthudaka (9. yüzyıl) tarafından desteklendi. Hintli bilim adamlarının çoğu Dünya'nın hareketsizliğini savundu. Böylece gökbilimci Varahamihira (6. yüzyıl), dönen Dünya'da havada uçan kuşların yuvalarına dönemeyeceğini, taşların ve ağaçların Dünya yüzeyinden uçup gideceğini savundu. Seçkin gökbilimci Brahmagupta (VI. yüzyıl) da bir cismin yerden düştüğü şeklindeki eski iddiayı tekrarladı. yüksek dağ ancak tabanına batabilir. Ancak aynı zamanda Varahamihira'nın argümanlarından birini de reddetti: Ona göre, Dünya dönse bile, yerçekimi nedeniyle nesneler oradan çıkamazdı.

İslami Doğu

Dünyanın dönme olasılığı, Müslüman Doğu'nun birçok bilim adamı tarafından değerlendirildi. Böylece ünlü geometri uzmanı Sicizi, çalışma prensibi bu varsayıma dayanan usturlabı icat etti. Hatta bazı İslam alimleri (isimleri bize ulaşmamıştır) Dünyanın dönüşüne karşı olan ana argümanı çürütmenin doğru bir yolunu bile bulmuşlardır: düşen cisimlerin yörüngelerinin dikeyliği. Esasen, herhangi bir hareketin iki veya daha fazla bileşene ayrılabileceği hareketlerin süperpozisyonu ilkesi ortaya atılmıştır: dönen Dünya'nın yüzeyine göre düşen cisim hareket eder. şakül ancak bu çizginin Dünya yüzeyine izdüşümü olan nokta, onun dönüşüyle ​​aktarılacaktır. Bu, kendisi de Dünyanın hareketsizliğine eğilimli olan ünlü ansiklopedici El Biruni tarafından kanıtlanmaktadır. Ona göre, düşen cisme ilave bir kuvvet etki ederse, o zaman dönen Dünya üzerindeki etkisinin sonucu, gerçekte gözlemlenmeyen bazı etkilere yol açacaktır.

Maragha ve Semerkant gözlemevleriyle ilişkili 13.-16. yüzyıl bilim adamları arasında, Dünya'nın hareketsizliğinin ampirik olarak kanıtlanma olasılığı hakkında bir tartışma ortaya çıktı. Böylece ünlü gökbilimci Kutubeddin eş-Şirazi (XIII-XIV yüzyıllar), Dünya'nın hareketsizliğinin deneylerle doğrulanabileceğine inanıyordu. Öte yandan, Maragha Gözlemevi'nin kurucusu Nasır ad-Din el-Tusi, eğer Dünya dönerse, bu dönüşün, yüzeyine bitişik bir hava tabakası ve yüzeye yakın tüm hareketler tarafından bölüneceğine inanıyordu. Dünya, sanki Dünya hareketsizmiş gibi meydana gelecektir. Bunu kuyruklu yıldız gözlemlerinin yardımıyla kanıtladı: Aristoteles'e göre kuyruklu yıldızlar meteorolojik olay atmosferin üst katmanlarında; ancak astronomik gözlemler, gök küresinin günlük dönüşünde kuyruklu yıldızların da yer aldığını göstermektedir. Sonuç olarak, havanın üst katmanları gökyüzünün dönüşüyle ​​​​taşınır, dolayısıyla alt katmanlar da Dünyanın dönüşüyle ​​\u200b\u200btaşınabilir. Dolayısıyla deney, Dünya'nın dönüp dönmediği sorusuna cevap veremiyor. Ancak Aristoteles'in felsefesine uygun olduğu için Dünyanın hareketsizliğinin destekçisi olarak kaldı.

Daha sonraki zamanların İslam alimlerinin çoğu (el-Urdi, el-Kazvini, en-Neysaburi, el-Curcani, el-Birjandi ve diğerleri), dönen ve sabit bir Dünya üzerindeki tüm fiziksel olayların aynı şekilde meydana geleceği konusunda el-Tusi ile aynı fikirdeydi. . Bununla birlikte, havanın rolü artık temel olarak kabul edilmiyordu: yalnızca hava değil, aynı zamanda tüm nesneler de dönen Dünya tarafından taşınıyor. Sonuç olarak, Dünyanın hareketsizliğini haklı çıkarmak için Aristoteles'in öğretilerini dahil etmek gerekir.

Bu tartışmalarda, Aristoteles'in felsefesini reddeden ve Dünya'nın dönüşünün fiziksel olarak mümkün olduğunu düşünen Semerkant Gözlemevi'nin üçüncü müdürü Alauddin Ali el-Kushchi (XV yüzyıl) tarafından özel bir pozisyon alındı. 17. yüzyılda İranlı ilahiyatçı ve ansiklopedici Bahaeddin el-Amili de benzer bir sonuca vardı. Ona göre gökbilimciler ve filozoflar, Dünya'nın dönüşünü çürütmek için yeterli kanıt sunamadılar.

Latin Batı

Dünyanın hareketinin olasılığına ilişkin ayrıntılı bir tartışma, Parisli bilim adamları Jean-Buridan, Saksonyalı Albert ve Oresme'li Nicholas'ın (14. yüzyılın ikinci yarısı) yazılarında geniş çapta yer almaktadır. Eserlerinde gökyüzünün değil, Dünya'nın dönmesi lehine verilen en önemli argüman, Dünya'nın Evren'e kıyasla küçüklüğüdür, bu da gökyüzünün günlük dönüşünü Evren'e atfetmeyi mümkün kılar. en yüksek derece doğal olmayan.

Ancak bu bilim adamlarının tümü, farklı gerekçelerle de olsa, sonuçta Dünya'nın dönüşünü reddettiler. Dolayısıyla Saksonyalı Albert, bu hipotezin gözlemlenen astronomik olayları açıklayamayacağına inanıyordu. Buridan ve Oresme buna haklı olarak karşı çıkıyorlardı; onlara göre, dönüşün Dünya tarafından mı yoksa Kozmos tarafından mı yapıldığına bakılmaksızın göksel olayların aynı şekilde meydana gelmesi gerekiyordu. Buridan, Dünya'nın dönüşüne karşı yalnızca bir önemli argüman bulabildi: dikey olarak yukarı doğru atılan oklar dikey bir çizgiden aşağıya düşüyor, ancak ona göre Dünya'nın dönüşüyle ​​\u200b\u200bDünya'nın hareketinin gerisinde kalmalı ve batıya düşmeliler. atış noktası.

Ancak bu iddia bile Oresme tarafından reddedildi. Dünya dönüyorsa, ok dikey olarak yukarı doğru uçar ve aynı zamanda Dünya ile birlikte dönen hava tarafından yakalanarak doğuya doğru hareket eder. Bu nedenle okun atıldığı yere düşmesi gerekir. Her ne kadar burada havanın büyüleyici rolünden tekrar bahsedilse de aslında pek de özel bir rol oynamıyor. Aşağıdaki benzetme bunu anlatıyor:

Aynı şekilde, hareket eden bir gemide hava kapalı olsaydı, bu havayla çevrelenen bir kişiye, hava hareket etmiyormuş gibi görünürdü... Doğuya doğru yüksek hızla hareket eden bir geminin içinde, bundan habersiz bir kişi olsaydı, ve eğer elini geminin direği boyunca düz bir çizgide uzatırsa, ona eli bir şey yapıyormuş gibi gelirdi. doğrusal hareket; aynı şekilde, bu teoriye göre, bir oku dikey olarak yukarı veya dikey olarak fırlattığımızda aynı şeyin başına da geldiğini düşünüyoruz. Doğuya doğru yüksek hızda hareket eden bir geminin içinde her türlü hareket gerçekleşebilir: boylamasına, enine, aşağı, yukarı, her yöne - ve bunlar geminin sabit olduğu zamankiyle tamamen aynı görünür.

Daha sonra Oresme görelilik ilkesini öngören bir formülasyon veriyor:

Bu nedenle, göklerin günlük bir hareketi olduğunu ve dünyanın olmadığını herhangi bir deneyle kanıtlamanın imkansız olduğu sonucuna varıyorum.

Ancak Oresme'nin Dünya'nın dönme olasılığına ilişkin nihai kararı olumsuzdu. Bu sonucun temeli İncil'in metniydi:

Ancak şu ana kadar herkes destekliyor ve ben, aksi yöndeki tüm argümanlara rağmen, hareket edenin Dünya değil, [Cennet] olduğuna inanıyorum, çünkü “Tanrı, Dünya'nın hareket etmeyecek bir dairesini yarattı”.

Dünyanın günlük dönüş olasılığı, daha sonraki zamanların ortaçağ Avrupalı ​​​​bilim adamları ve filozofları tarafından da dile getirildi, ancak Buridan ve Oresme'de yer almayan hiçbir yeni argüman eklenmedi.

Bu nedenle, ortaçağ bilim adamlarının neredeyse hiçbiri, Dünya'nın dönüşü hipotezini kabul etmedi. Ancak tartışma sırasında Doğulu ve Batılı bilim adamları, daha sonra Yeni Çağ bilim adamları tarafından tekrarlanacak olan birçok derin düşünceyi dile getirdiler.

Rönesans ve Modern Zamanlar

16. yüzyılın ilk yarısında gökyüzünün günlük dönmesinin nedeninin Dünya'nın kendi ekseni etrafında dönmesi olduğunu savunan çeşitli çalışmalar yayınlandı. Bunlardan biri İtalyan Celio Calcagnini'nin "Gökyüzünün hareketsiz olması ve Dünyanın dönmesi veya Dünyanın sürekli hareketi üzerine" (1525 civarında yazılmış, 1544'te yayınlanmıştır) adlı incelemesiydi. Çağdaşları üzerinde pek bir izlenim bırakmadı, çünkü o zamana kadar Polonyalı gökbilimci Nicolaus Copernicus'un "Göksel Kürelerin Dönüşleri Üzerine" (1543) temel çalışması zaten yayınlanmıştı; burada günlük rotasyon hipotezi Dünya, Samoslu Aristarchus gibi dünyanın güneş merkezli sisteminin bir parçası haline geldi. Kopernik daha önce düşüncelerini el yazısıyla yazdığı küçük bir makalede özetlemişti. Küçük Yorum(1515'ten erken değil). Kopernik'in ana eserinden iki yıl önce Alman gökbilimci Georg Joachim Rheticus'un eseri yayımlandı. İlk anlatım(1541), Kopernik'in teorisinin popüler bir şekilde açıklandığı yer.

16. yüzyılda Kopernik, gökbilimciler Thomas Digges, Rheticus, Christoph Rothmann, Michael Möstlin, fizikçiler Giambatista Benedetti, Simon Stevin, filozof Giordano Bruno ve ilahiyatçı Diego de Zuniga tarafından tamamen destekleniyordu. Bazı bilim adamları, Dünya'nın kendi ekseni etrafında döndüğünü kabul ederek öteleme hareketini reddediyordu. Bu, Ursus olarak da bilinen Alman gökbilimci Nicholas Reimers'in yanı sıra İtalyan filozoflar Andrea Cesalpino ve Francesco Patrizi'nin görüşüydü. Dünyanın eksenel dönüşünü destekleyen ancak öteleme hareketi hakkında konuşmayan seçkin fizikçi William Hilbert'in bakış açısı tam olarak net değil. 17. yüzyılın başında güneş merkezli sistem Dünya'nın (Dünya'nın kendi ekseni etrafındaki dönüşü de dahil olmak üzere) keşfi Galileo Galilei ve Johannes Kepler'den etkileyici bir destek aldı. 16. ve 17. yüzyılın başlarında Dünya'nın hareketi fikrinin en etkili muhalifleri gökbilimciler Tycho Brahe ve Christopher Clavius'du.

Dünyanın dönmesi ve klasik mekaniğin oluşumu ile ilgili hipotez

Esasen XVI-XVII yüzyıllarda. Dünyanın eksenel dönüşü lehine olan tek argüman, bu durumda yıldız küresine muazzam dönüş hızları atfetmeye gerek olmamasıydı, çünkü antik çağda bile Evrenin boyutunun boyutu önemli ölçüde aştığı güvenilir bir şekilde tespit edilmişti. Dünya (bu argüman Buridan ve Oresme'de de yer alıyordu) .

Bu hipoteze karşı o zamanın dinamik kavramlarına dayanan düşünceler dile getirildi. Her şeyden önce bu, düşen cisimlerin yörüngelerinin dikeyliğidir. Örneğin doğu ve batı yönlerinde eşit atış menzili gibi başka argümanlar da ortaya çıktı. Kopernik, dünyevi deneylerde günlük rotasyonun etkilerinin gözlemlenemeyeceği sorusunu yanıtlayarak şunları yazdı:

Sadece Dünya kendisine bağlı su elementiyle dönmekle kalmıyor, aynı zamanda havanın önemli bir kısmı ve Dünya'ya herhangi bir şekilde benzeyen her şey veya Dünya'ya en yakın olan, dünyevi ve sulu maddeye doymuş hava da bu döngüyü takip ediyor. Dünya ile aynı doğa kanunlarına sahiptir veya sürekli rotasyonla ve herhangi bir dirençle karşılaşmadan komşu Dünya tarafından kendisine verilen bir hareket kazanmıştır.

Böylece, ana rol Dünyanın dönüşünün gözlenememesinde, havanın kendi dönüşüyle ​​sürüklenmesinin rolü vardır. 16. yüzyılda Kopernikçilerin çoğunluğu aynı görüşü paylaşıyordu.

16. yüzyılda Evrenin sonsuzluğunun savunucuları aynı zamanda Thomas Digges, Giordano Bruno, Francesco Patrizi'ydi; hepsi Dünya'nın kendi ekseni etrafında (ve ilk ikisinin de Güneş'in etrafında) döndüğü hipotezini desteklediler. Christoph Rothmann ve Galileo Galilei, Evrenin sonsuzluğundan açıkça bahsetmeseler de, yıldızların Dünya'dan farklı uzaklıklarda bulunduğuna inanıyorlardı. Öte yandan Johannes Kepler, Dünya'nın dönüşünü desteklese de Evrenin sonsuzluğunu inkar ediyordu.

Dünyanın dönüşü tartışmasının dini bağlamı

Dünyanın dönüşüne yönelik bir takım itirazlar, metinle çelişkileriyle ilişkilendirildi. Kutsal Yazı. Bu itirazlar iki türdendi. Öncelikle günlük hareketi yapanın Güneş olduğunu teyit etmek için İncil'deki bazı yerlerden alıntı yapıldı, örneğin:

Güneş doğar, güneş batar ve doğduğu yere doğru koşar.

Bu durumda, Güneş'in doğudan batıya hareketi gökyüzünün günlük dönüşünün bir parçası olduğundan, Dünya'nın eksenel dönüşü etkilenmiştir. Bu bağlamda Yeşu kitabından bir pasaj sıklıkla alıntılanmıştır:

Rab'bin Amorluları İsrail'in eline teslim ettiği, onları Gibeon'da bozguna uğrattığı ve İsrailoğullarının önünde dövüldüğü gün İsa, Rab'be haykırdı ve İsrailoğullarının önünde şöyle dedi: Ey güneş, Gibeon'un üzerinde dur. ve Avalon vadisinin üzerindeki ay.

Durma emri Dünya'ya değil Güneş'e verildiğinden, günlük hareketi yapanın Güneş olduğu sonucuna varıldı. Dünyanın hareketsizliğini desteklemek için başka pasajlardan da alıntı yapılmıştır, örneğin:

Sen yeryüzünü sağlam temeller üzerine kurdun; o sonsuza dek sarsılmayacak.

Bu pasajların hem Dünya'nın kendi ekseni etrafında dönmesi hem de Güneş etrafında dönmesi fikrine aykırı olduğu düşünülüyordu.

Dünyanın dönmesini destekleyenler (özellikle Giordano Bruno, Johann Kepler ve özellikle Galileo Galilei) çeşitli yönlerde savundular. İlk olarak Kutsal Kitabın anlaşılır bir dille yazıldığına dikkat çektiler. sıradan insanlar Eğer yazarları bilimsel açıdan net formülasyonlar vermiş olsaydı, asıl dini misyonunu yerine getiremezdi. Böylece Bruno şunu yazdı:

Çoğu durumda, verili duruma ve uygunluğa göre değil, gerçeğe göre akıl yürütme yapmak aptalca ve yersizdir. Örneğin, "Güneş doğar ve doğar, öğle vakti geçer ve Aquilon'a doğru eğilir" sözleri yerine bilge şöyle dedi: "Dünya doğuya doğru bir daire çizerek gider ve batan güneşi bırakarak eğilir. Yengeç'ten Güney'e, Oğlak'tan Aquilon'a kadar iki tropik bölgeye doğru" dediğinde dinleyiciler şunu düşünmeye başlayacaktı: "Nasıl? Dünyanın hareket ettiğini mi söylüyor? Bu nasıl bir haber? Sonunda onu bir aptal olarak göreceklerdi ve o gerçekten de bir aptal olacaktı.

Bu tür bir yanıt esas olarak Güneş'in günlük hareketiyle ilgili itirazlara verildi. İkinci olarak, İncil'in bazı pasajlarının alegorik olarak yorumlanması gerektiğine dikkat çekildi (bkz. İncil alegorizmi makalesi). Böylece Galileo, Kutsal Yazılar kelimenin tam anlamıyla tamamen anlaşılırsa, o zaman Tanrı'nın elleri olduğu, öfke vb. duygulara maruz kaldığı ortaya çıktığını belirtti. Genel olarak, ana fikir Dünyanın hareketi doktrininin savunucuları, bilim ve dinin farklı hedeflere sahip olduğu yönündeydi: bilim, maddi dünyanın fenomenlerini, aklın argümanlarının rehberliğinde inceler, dinin amacı, insanın ahlaki gelişimi, onun kurtuluşudur. Galileo bu bağlamda Kardinal Baronio'dan alıntı yaparak, İncil'in cennetin nasıl çalıştığını değil, cennete nasıl çıkılacağını öğrettiğini söyledi.

Bu iddialar Katolik Kilisesi tarafından ikna edici bulunmadı ve 1616'da Dünyanın dönüşü doktrini yasaklandı ve 1631'de Galileo, savunması nedeniyle Engizisyon tarafından mahkum edildi. Ancak İtalya dışında bu yasağın bilimin gelişimi üzerinde önemli bir etkisi olmadı ve esas olarak Katolik Kilisesi'nin otoritesinin azalmasına katkıda bulundu.

Dünyanın hareketine karşı dini argümanların yalnızca kilise liderleri tarafından değil aynı zamanda bilim adamları (örneğin Tycho Brahe) tarafından da ileri sürüldüğü de eklenmelidir. Öte yandan Katolik keşiş Paolo Foscarini, “Pisagorcular ve Kopernik'in Dünyanın hareketliliği ve Güneş'in hareketsizliği ve evrenin yeni Pisagor sistemi hakkındaki görüşleri üzerine mektup” (1615) adlı kısa bir makale yazdı. Burada Galileo'nun düşüncelerine yakın düşüncelerini dile getirmişti ve İspanyol ilahiyatçı Diego de Zuniga, Kutsal Yazıların bazı pasajlarını yorumlamak için Kopernik teorisini bile kullanmıştı (her ne kadar daha sonra fikrini değiştirse de). Dolayısıyla, teoloji ile Dünyanın hareketi doktrini arasındaki çatışma, bilim ve din arasındaki bir çatışmadan çok, eski (17. yüzyılın başlarında zaten modası geçmiş olan) ile yeni arasındaki bir çatışmaydı. metodolojik ilkeler bunlar bilimin temelidir.

Bilimin gelişimi için Dünyanın dönüşü hipotezinin önemi

Dünyanın dönmesi teorisinin ortaya çıkardığı bilimsel sorunların anlaşılması, klasik mekaniğin yasalarının keşfedilmesine ve Evrenin sınırsızlığı fikrine dayanan yeni bir kozmolojinin yaratılmasına katkıda bulunmuştur. Bu süreçte tartışılan bu teori ile İncil'in harfiyen okunması arasındaki çelişkiler, doğa bilimleri ile dinin sınırlarının çizilmesine katkıda bulunmuştur.

Astronominin gizemli ve büyülü dünyası, eski çağlardan beri insanoğlunun ilgisini çekmiştir. İnsanlar başlarını yıldızlı gökyüzüne kaldırdılar ve yıldızların neden yer değiştirdiği, neden gündüz ve gecenin geldiği, neden bir yerde kar fırtınası uğuldadığı ve çölün bir yerinde artı 50 olduğu konusunda sonsuz sorular sordular...

Armatürlerin ve takvimlerin hareketi

Güneş sistemindeki gezegenlerin çoğu kendi etrafında dönmektedir. Aynı zamanda hepsi Güneş etrafında devrim yaparlar. Bazıları bunu hızlı ve hızlı bir şekilde, bazıları ise yavaş ve ciddi bir şekilde yapar. Dünya Gezegeni bir istisna değildir; uzayda sürekli hareket halindedir. Antik çağlarda bile bu hareketin nedenlerini ve mekanizmasını bilmeyen insanlar belli bir genel düzeni fark ederek takvimler derlemeye başlamışlardır. O zaman bile insanlık, Dünyanın Güneş etrafında hangi hızda döndüğü sorusuyla ilgileniyordu.

Güneş doğarken doğar

Dünyanın kendi ekseni etrafındaki hareketi Dünya günüdür. Ve gezegenimizin yıldızın etrafında elipsoidal bir yörüngede tam geçişi bir takvim yılıdır.

Eğer durursan Kuzey Kutbu Dünya üzerinden Güney Kutbu'na hayali bir eksen çizersek, gezegenimizin batıdan doğuya doğru hareket ettiği ortaya çıkar. Hatırlayın, "İgor'un Kampanyasının Hikayesi" nde "Güneş doğarken doğar" deniyor mu? Doğu her zaman buluşur Güneş ışınları Batı'dan önce. Bu yüzden Yılbaşı Açık Uzak Doğu Moskova'dakinden daha erken gerçekleşir.

Aynı zamanda bilim insanları, gezegenimizde Kuzey ve Güney Kutuplarına göre yalnızca iki noktanın statik konumda olduğunu belirlediler.

Çılgın hız

Gezegendeki diğer tüm yerler sürekli hareket halindedir. Dünyanın Güneş etrafındaki devriminin hızı nedir? Ekvatorda en yüksektir ve saatte 1670 km'ye ulaşır. Orta enlemlere daha yakın, örneğin İtalya'da hız zaten çok daha düşük - saatte 1200 km. Ve kutuplara ne kadar yakınsa o kadar küçük olur.

Dünyanın kendi ekseni etrafındaki dönüş süresi 24 saattir. Bilim adamlarının söylediği bu. Biz buna daha basit diyoruz - bir gün.

Dünya Güneş etrafında hangi hızla döner?

Yarış arabasından 350 kat daha hızlı

Dünya, kendi ekseni etrafında dönmenin yanı sıra, Güneş adı verilen bir yıldızın etrafında da eliptik bir hareket yapar. Bilim adamları uzun zaman önce bu göstergeyi karmaşık formüller ve hesaplamalar kullanarak ne kadar hızlı hesapladılar. Dünyanın Güneş etrafındaki dönüş hızı saatte 107 bin kilometredir.

Bu çılgın, gerçekçi olmayan rakamları hayal etmeye çalışmak bile zor. Örneğin, saatte 300 kilometre hız yapan en yarış arabası bile Dünya'nın yörüngedeki hızından 356 kat daha azdır.

Bize öyle geliyor ki yükselip yükseliyor, Dünya hareketsiz ve armatür gökyüzünde bir daire çiziyor. Çok uzun zamandır Bilim insanları kanıtlayana kadar insanlık tam da bunu düşünüyordu: Her şey tam tersi oluyor. Bugün, bir okul çocuğu bile dünyada neler olduğunu biliyor: Gezegenler Güneş'in etrafında sorunsuz ve ciddi bir şekilde hareket ediyor ve bunun tersi geçerli değil. Dünya Güneş'in etrafında dönüyor ve bu hiç de eski insanların daha önce inandığı şekilde değil.

Böylece dünyanın kendi ekseni ve Güneş etrafındaki dönüş hızının sırasıyla (ekvatorda) saatte 1670 km ve saatte 107 bin kilometre olduğunu öğrendik. Vay, uçuyoruz!

Güneş ve yıldız yılı

Tam bir daire veya daha doğrusu eliptik bir oval olan Dünya gezegeni, Güneş'in etrafında 356 gün 5 saat 48 dakika 46 saniyede döner. Gökbilimciler bu sayılara “astrolojik yıl” diyorlar. Dolayısıyla “Dünyanın Güneş etrafında dönme sıklığı nedir?” basit ve kısa bir şekilde cevaplıyoruz: “Bir yıl.” Bu rakam değişmeden kalıyor ancak bazı nedenlerden dolayı her dört yılda bir artık yıl bir günü daha var.

Sadece gökbilimciler fazladan 5 buçuk saatin her yıl sayılmadığı konusunda uzun zamandır hemfikirdiler, ancak astronomik yılın sayısını, yani günlerin katlarını seçtiler. Yani bir yıl 365 gündür. Ancak zamanla herhangi bir başarısızlık yaşanmaması ve doğal ritimlerin zaman içinde kaymaması için, her dört yılda bir Şubat ayında takvimde fazladan bir gün belirir. 4 yılın bu çeyrek günleri tam gün olarak "toplanır" ve artık yılı kutlarız. Böylece, Dünyanın Güneş etrafındaki devriminin sıklığı nedir sorusuna cevap verirken, şunu söylemekten çekinmeyin: bir yıl.

Bilim dünyasında “güneş yılı” ve “yıldız yılı” kavramları bulunmaktadır. Aralarındaki fark yaklaşık 20 dakikadır ve bu durum, gezegenimizin Güneş'in gökbilimcilerin ilkbahar ekinoksu olarak tanımladığı yere dönmesinden daha hızlı bir yörüngede dönmesinden kaynaklanmaktadır. Dünyanın Güneş etrafındaki dönüş hızını zaten biliyoruz ve Dünya'nın Güneş etrafındaki dönüşünün toplam süresi 1 yıldır.

Diğer gezegenlerdeki günler ve yıllar

Güneş sisteminin dokuz gezegeninin hız, günün ne olduğu ve astronomik yılın ne olduğu konusunda kendi “kavramları” vardır.

Örneğin Venüs gezegeni kendi etrafında 243 Dünya gününde döner. Orada bir günde ne kadar çok şey yapabileceğinizi hayal edebiliyor musunuz? Peki gece ne kadar sürüyor?

Ancak Jüpiter'de bunun tersi doğrudur. Bu gezegen kendi ekseni etrafında devasa bir hızla dönmekte ve 360 ​​derece dönmeyi 9,92 saatte başarmaktadır.

Dünyanın Güneş etrafındaki yörünge hızı bir yıldır (365 gün), ancak Merkür'ünki yalnızca 58,6 Dünya günüdür. Dünya'ya en yakın gezegen olan Mars'ta, gün neredeyse Dünya'daki kadar uzun sürüyor - 24 buçuk saat, ancak yıl neredeyse iki kat daha uzun - 687 gün.

Dünyanın Güneş etrafındaki dönüşü 365 gündür. Şimdi bu rakamı 247,7 ile çarpalım ve Plüton gezegeninde bir yılı elde edelim. Bizim için bir milenyum geçti ama güneş sistemindeki en uzak gezegende sadece dört yıl geçti.

Bunlar kendi ölçeğinde korkutucu olan paradoksal değerler ve rakamlardır.

Gizemli elips

Dünya gezegeninde mevsimlerin neden periyodik olarak değiştiğini anlamak için orta şerit ve kışın soğuk olduğundan, yalnızca Dünyanın Güneş etrafında ne kadar hızlı döndüğü ve hangi yolda döndüğü sorusuna cevap vermek önemli değildir. Bunu nasıl yaptığını da anlamak gerekiyor.

Ve bunu bir daire içinde değil, bir elips şeklinde yapıyor. Dünyanın Güneş etrafındaki yörüngesini çizersek Güneş'e Ocak ayında en yakın, Temmuz ayında ise en uzak olduğunu görürüz. Dünya yörüngesindeki en yakın noktaya günberi, en uzak noktaya ise afelion denir.

Dünyanın ekseni tam anlamıyla dikey bir konumda olmayıp yaklaşık 23,4 derece eğik olduğundan ve elipsoidal yörüngeye göre eğim açısı 66,3 dereceye yükseldiğinden, farklı konumlarda Dünya'nın farklı tarafları açığa çıkardığı ortaya çıkıyor. Güneş.

Yörüngenin eğimi nedeniyle Dünya farklı yarımkürelerle yıldıza doğru döner, dolayısıyla hava koşulları değişir. Kuzey Yarımküre'de kış şiddetlenirken, Güney Yarımküre'de sıcak yaz çiçek açar. Altı ay geçecek ve durum tam tersi değişecek.

Döndür, dünyevi armatür!

Güneş herhangi bir şeyin etrafında dönüyor mu? Elbette! Uzayda kesinlikle hareketsiz nesneler yoktur. Tüm gezegenler, tüm uyduları, tüm kuyruklu yıldızlar ve asteroitler saat gibi dönüyor. Elbette farklı gök cisimlerinin farklı dönüş hızları ve eksen eğim açıları vardır, ancak yine de her zaman hareket halindedirler. Ve bir yıldız olan Güneş de bir istisna değildir.

Güneş sistemi bağımsız bir kapalı alan değildir. Samanyolu adı verilen devasa bir sarmal galaksinin parçasıdır. Buna karşılık en az 200 milyar yıldız daha içeriyor. Güneş bu galaksinin merkezi etrafında bir daire çizerek hareket eder. Bilim insanları ayrıca uzun süreli gözlemler ve matematiksel formüller kullanarak Güneş'in kendi ekseni ve Samanyolu galaksisi etrafındaki dönüş hızını da hesapladılar.

Bugün böyle bir veri var. Etrafınızdaki dairesel hareketin tam döngüsü Samanyolu Güneş 226 milyon yılda bir yolculuk yapar. Astronomi biliminde bu rakama "galaktik yıl" denir. Üstelik galaksinin yüzeyinin düz olduğunu düşünürsek, yıldızımız yukarı ve aşağı hafif salınımlar yaparak Samanyolu'nun Kuzey ve Güney yarımkürelerinde dönüşümlü olarak ortaya çıkar. Bu tür dalgalanmaların sıklığı 30-35 milyon yıldır.

Bilim adamları, Galaksinin varlığı sırasında Güneş'in Samanyolu çevresinde 30 tam devrim yapmayı başardığına inanıyor. Yani Güneş şu ana kadar sadece 30 galaktik yıl yaşamıştır. En azından bilim insanları böyle söylüyor.

Çoğu bilim insanı, Dünya'daki yaşamın 252 milyon yıl önce başladığına inanıyor. Böylece Dünya üzerindeki ilk canlı organizmaların, Güneş'in Samanyolu etrafında 29. devrimini yaptığı sırada, yani galaktik yaşamının 29. yılında ortaya çıktığı ileri sürülebilir.

Cisim ve gazlar farklı hızlarda hareket eder

Çok şey öğrendik ilginç gerçekler. Dünyanın Güneş etrafında dönme hızını zaten biliyoruz, astronomik ve galaktik yılın ne olduğunu, Dünya ve Güneş'in yörüngelerinde ne kadar hızlı hareket ettiğini öğrendik ve şimdi Güneş'in eksen etrafında ne kadar hızlı döndüğünü belirleyeceğiz. .

Güneş'in döndüğü gerçeği eski araştırmacılar tarafından fark edilmişti. Üzerinde benzer noktalar periyodik olarak ortaya çıktı ve kayboldu, bu da kendi ekseni etrafında döndüğü sonucuna varmayı mümkün kıldı. Ama hangi hızda? En modern araştırma yöntemlerine sahip bilim adamları bu konuyu çok uzun süre tartıştılar.

Sonuçta yıldızımızın çok karmaşık bir bileşimi var. Vücudu katı bir sıvıdır. İçeride, çevresinde sıcak sıvı bir manto bulunan katı bir çekirdek bulunur. Üstünde sert bir kabuk var. Tüm bunlara ek olarak Güneş'in yüzeyi sürekli yanan sıcak gazla örtülmüştür. Esas olarak hidrojenden oluşan ağır bir gazdır.

Yani Güneş'in gövdesi yavaş yavaş dönüyor, ancak bu yanan gaz hızla dönüyor.

25 gün 22 yıl

Güneş'in dış kabuğu kendi ekseni etrafındaki dönüşünü 27,5 günde tamamlar. Gökbilimciler bunu güneş lekelerini gözlemleyerek belirleyebildiler. Ama bu ortalama. Örneğin ekvatorda daha hızlı dönerler ve kendi eksenleri etrafında 25 günde dönerler. Kutuplarda noktalar 31 ila 36 gün hızla hareket eder.

Yıldızın gövdesi kendi ekseni etrafında 22,14 yılda döner. Genel olarak, yüz yıllık dünya yaşamında Güneş, kendi ekseni etrafında yalnızca dört buçuk kez dönecektir.

Bilim adamları neden yıldızımızın dönüş hızını bu kadar doğru bir şekilde inceliyorlar?

Çünkü evrimle ilgili birçok soruya yanıt veriyor. Sonuçta Güneş yıldızı Dünya'daki tüm yaşamın kaynağıdır. Pek çok araştırmacının inandığı gibi, Dünya'da yaşamın ortaya çıkışı (252 milyon yıl önce) güneş patlamaları yüzünden oldu. Ve eski zamanlarda dinozorların ve diğer sürüngenlerin ölmesi tam da Güneş'in davranışı nedeniyle oldu.

Üzerimize parlak bir şekilde parla, Güneş!

İnsanlar sürekli olarak Güneş enerjisini tüketip sönecek mi diye merak ediyor? Elbette sönecek - dünyada hiçbir şey sonsuz değildir. Ve bu kadar büyük yıldızların bir doğum, faaliyet ve çürüme zamanı vardır. Ama şimdilik Güneş evrim döngüsünün ortasında ve yeterli enerjiye sahip. Bu arada, başlangıçta bu yıldız daha az parlaktı. Gökbilimciler, gelişiminin ilk aşamalarında Güneş'in parlaklığının şimdikinden yüzde 70 daha düşük olduğunu belirledi.